В большинстве развитых стран рыбу принято разводить в специальных искусственно созданных водоемах. Однако из-за большой скученности рыб в таких местах молниеносно (намного быстрее, чем в естественной среде обитания) распространяются бактериальные инфекции. Ученые предлагают использовать против патогенов их естественных врагов — вирусы, способные заражать и уничтожать эти самые бактерии.
Одно из самых частых заболеваний у обитателей аквахозяйств вызывают бактерии из рода Aeromonas. В тяжелых случаях аэромоноз уничтожает до 90% поголовья. После чего заводчикам приходится долго заниматься очисткой и обеззараживанием садков перед тем, как начинать запускать мальков и выращивать рыб заново.
Микробиологи из ФИЦ Биотехнологии РАН с коллегами Лестерского университета (Великобритания) провели совместное исследование на эту тему. После чего нашли новый бактериофаг, который поможет в борьбе с болезнью.
«Для борьбы с патогенами можно использовать антибиотики, но во многих странах на разных этапах производства пищевых продуктов они жестко регламентируются или вовсе запрещены. Штаммы вирусов-бактериофагов точно и избирательно действуют только на определенные бактерии, поэтому они считаются многообещающим биологическим средством против инфекций, в том числе на рыбохозяйствах. Такой метод защиты безопасен для окружающей среды, человека и животных», — рассказал старший научный сотрудник ФИЦ Биотехнологии РАН, микробиолог, кандидат биологических наук Евгений Куликов.
В поисках разновидностей вирусов биологи брали пробы в российских водоемах. Одним из самых перспективных оказался штамм, выделенный в 2021 году из реки Норишка в Михайловском парке Москвы. Его они назвали Gekk3-15. Он оказался маленьким миовирусом с геномом длиной в 64 847 пар оснований.
Ученые прочитали и расшифровали его геном, а также изучили строение нового штамма под электронным микроскопом. В генах вируса были зашифрованы структурные белки — в том числе, необходимые для создания «хвоста» бактериофага, который вирусологи наблюдали под микроскопом. Он действует как шприц и способен сокращаться и вводить генетический материал вируса внутрь оболочки клетки-жертвы. Исследователи изучили гены, ответственные за метаболизм нового Gekk3-15 и доказали его способность разрушать бактериальные клетки, которые он заразил.
Гены вируса исследователи рассмотрели с помощью баз данных геномных последовательностей, чтобы отыскать его ближайших «родственников» и определить его место на эволюционном древе. Поскольку процент сходства структурных белков у Gekk3-15 и родственного вируса Pseudomonas phage (штамм EPa61) варьировался от 38% до 63%, ученые заключили, что изученный вирус — представитель нового рода, а может быть, даже подсемейства. Таким образом, в ходе исследования ученые открыли представителя нового таксона бактериофагов — фаг Gekk3-15, что расширяет представления о биологическом разнообразии вирусов бактерий.
Результаты исследования, проводимого в рамках деятельности НЦМУ «Агротехнологии будущего», опубликованы в научной статье.
НЦМУ «Агротехнологии будущего» создан в формате консорциума по национальному проекту «Наука и университеты». Головной организацией является ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, а инициатором создания центра — ее ректор Академик РАН, профессор Владимир Трухачев. НЦМУ «Агротехнологии будущего» входит в перечень научных центров мирового уровня (утвержден на основании распоряжения Правительства Российской Федерации от 24 октября 2020 года № 2744-р.), выполняющих исследования и разработки по приоритетам научно-технологического развития Российской Федерации.
